4 Технология изготовления детали

4.1 Цель раздела

Целью данного раздела является разработка технологического процесса изготовления змеевика, входящей в состав реактора, по следующим исходным данным:

годовая программа выпуска

4 шт.

Эскиз детали приведен на чертеже.

4.2 Выбор вида производства

Т.к. годовая программа выпуска обечаек составляет 4 штуки, по типу производство относится к единичному. По форме организации работ – организация по типам оборудования.

4.3 Вид и размеры заготовки

Процесс изготовления змеевика включает в себя типовой технологический процесс изготовления полувитков с кромкой под приварку.

В качестве заготовки принимаем Трубу ф57х3,5 ГОСТ 8732-78, сталь В10Г2 ГОСТ 8731-74.

Количество труб ф57х3,5 определяется:

, (4.1)

где L_зм – длина змеевика, мм;

Lтр = 6000мм – длина трубы ф57х3,5;

(4.2)

(4.3)

Где Lвитка – длина витка, мм;

n = 6шт – количество витков

_{Подставим значения в формулу (4.1), получим:}

Принимаем: N=7шт.

Размеры полувитков из труб отличаются от расчетных на величину:

b = – b₁ + b₂ + c, мм (4.4)

где b₁ – величина зазора под сварку, мм;

b₂ – припуск на обработку кромок, мм;

с – величина усадки сварного шва, мм.

Величина зазора под сварку согласно рекомендациям /26, таблица 68/ b₁ = = 0,5 ¸ 2,5 мм. Принимаем b₁ = 1 мм.

Припуск на обработку кромок b₂ = 5 мм /17, таблица 79/.

Величина усадки сварного шва за один проход:

, мм, (4.5)

где k₁ и k₂ – коэффициенты, зависящие от числа проходов и марки стали. Для углеродистой стали при числе проходов, равному 1, k₁ = 0,04; k₂ = 1,32, /26 таблица 16/;

q_н – погонная энергия сварочного нагрева, определяемая по формуле:

, (4.6)

где h – КПД дуги;

I – сила сварочного тока, А;

u – напряжение дуги, В;

v – скорость сварки, м/ч;

s = 8 мм – толщина свариваемого металла.

При автоматической сварке под флюсом КПД дуги h = 0,7 ¸ 0,8 /26, страница 32/. Принимаем h = 0,8.

Для нашего случая сила сварочного тока I = 480 ¸ 520 А, напряжение дуги u = = 28 ¸ 29 В, скорость сварки v = 23 м/ч /26, таблица 97/. Принимаем соответственно I = 520 А, u = 29 В и v = 23 м/ч. Тогда

Подставляем численные значения величин в формулу (4.5):

мм

Тогда

b = – 1 + 5 + 0,15 = 6,15 мм

Округляем полученное значение: b = 7 мм.

4.4 Определение режимов обработки

Эскиз заготовки, сведения об оборудовании, приспособлениях и применяемом инструменте в процессе обработки, а так же параметры об обработке, нормы времени и квалификация рабочих представлены на технологической карте изготовления днища.

Скорость резания рассчитывается по формуле [25]:

(4.10)

где Т = 60мин. – среднее значение периода стойкости режущего инструмента;

S = 1,5мм/об – подача, принимается для токарно – карусельных станков;

С_ = 47 – коэффициент, зависящий от условий резания;

Н = 0,2; YO = 0,8 – табличные коэффициенты;

К_ - общий поправочный коэффициент.

Он рассчитывается по формуле:

(4.11)

где - коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала;

- коэффициент, зависящий от поверхности заготовки;

- коэффициент, зависящий от материала режущей части резца (Т₁₅К₆);

- коэффициенты, зависящие от параметра резца.

Тогда, подставив в формулу (4.4), получим:

Затем значение (4.4) подставим в (4.3), получим скорость резания:

мм/мин.

Определим силу резания:

(4.12)

где С_Р = 173 – постоянная для данных условий;

t = 15 мм – ширина лезвия резца;

X_P = 0,73, Y_P = 0,67, n_P = 0 – табличные значения;

К_Р – поправочный коэффициент.

Он рассчитывается как:

(4.13)

где ;

- коэффициент, учитывающий изменения от табличных условий резания.

Подставив значения в (4.6), получим:

Значения (4.6) подставим в (4.5), получим:

кг

Рассчитаем мощность резания, необходимую на обработку:

; (4.14)

Подставив ранее полученные значения формул (4.5) и (4.3), получим:

кВт

Тогда мощность станка должна отвечать условию:

; (4.15)

где  = (0,7 – 0,8) – КПД станка

кВт

Принимаем токарно – карусельный станок модели 1525, имеющий следующие технические характеристики:

• мощность главного электродвигателя 40кВт;

• диаметр обрабатываемой заготовки до 2500мм;

• диаметр планшайбы до 2500мм;

• вес обрабатываемой детали до 13000кг;

• число оборотов планшайбы 1,6 – 80 об/мин;

• вертикальная и горизонтальная подача супортов 0,09 – 16 мм/об;

• габаритные размеры 4495  6610  5445;

• вес 35500кг.